クラウドコンピューティングアーキテクチャ：初心者向けの包括的なガイド

公開: 2021-03-10

デジタル化が進むにつれて、クラウドコンピューティングサービスの需要が高まっています。 クラウドコンピューティングソリューションは、企業の運用コストを削減し、より柔軟に運用できるようにします。 クラウドコンピューティングソリューションについて学ぶことは、現在最も注目されている業界の1つに参入するのに役立ちます。

ただし、クラウドコンピューティングソリューションがどのように機能するかを理解するには、クラウドコンピューティングネットワークのコンポーネントに精通している必要があります。 クラウドコンピューティングシステムはモバイルコンピューティングアーキテクチャに非常に似ているため、同じことを学ぶ方法がわからない場合は、ここから始めるのが最適です。

アーキテクチャについて説明する前に、まずクラウドコンピューティングとは何かを理解しましょう。

目次

クラウドコンピューティングとは何ですか？

分析、ソフトウェア、データベースなどのハードウェアに物理的に近接することなく提供できるサービスは、クラウドコンピューティングと呼ばれます。 たとえば、YouTubeは、ユーザーの動画の保存とストリーミングにクラウドコンピューティングを採用しています。 同様に、Flipkartはクラウドコンピューティングを使用して、Webサイトに存在するすべての製品に関するデータを保存します。

クラウドコンピューティングは、インターネットを介してオンデマンドリソースを提供することで構成されています。 これらのリソースには、データベース、サーバー、ソフトウェアなどが含まれ、クラウドプラットフォーム上でこれらのリソースとアプリケーションを構築および管理できます。

最も有名なクラウドコンピューティングプロバイダーには、Amazon Web Services（AWS）、Microsoft Azure、Oracle、IBM Cloud、およびGoogleCloudがあります。

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クラウドコンピューティングを通じて、企業は必要なリソースを物理的に保管する必要がないため、多くの資金とリソースを節約できます。 サーバーとストレージユニットは非常に高価であるため、多くの企業はそれらを購入する余裕がありません。 ただし、クラウドサービスでは、少額で利用できます。

仮想デスクトップ、サーバー、ソフトウェア、データストレージ、およびアプリケーションは、クラウドコンピューティングで利用できる多数の機能の一部です。

クラウドコンピューティングの注目すべき利点のいくつかは次のとおりです。

  • 運用コストの削減
  • データ損失のリスクが低い
  • より良いサイバーセキュリティ
  • アクセシビリティの向上

クラウドコンピューティングのコンポーネント

あらゆる種類の組織が、いつでもどこからでもそれらのリソースにアクセスでき、必要なのは安定したインターネット接続だけであるため、デジタルニーズにクラウドコンピューティングを使用していることを私たちは知っています。

クラウドコンピューティングのコンポーネントは、主にイベント駆動型アーキテクチャとサービス指向アーキテクチャで構成されています。

したがって、クラウドコンピューティングのコンポーネントを次の2つのセクションに分けることができます。

  • フロントエンド
  • バックエンド

クラウドコンピューティングのフロントエンドコンポーネントは、アーキテクチャのクライアントとして機能し、インターネットまたはネットワークを介してバックエンドと通信します。 フロントエンドセクションはユーザーに表示されたままであり、ミドルウェアを介してバックエンドにクエリを送信します。

一方、クラウドコンピューティングのバックエンドコンポーネントは、データを保護し、フロントエンドから送信されたクエリに応答します。 バックエンドにはほとんどのコンポーネントがあり、フロントエンドよりも大幅に大きくなっています。

クラウドサービスモデル全体は、BaaS（サービスとしてのバックエンド）と呼ばれます。 クラウドコンピューティングアーキテクチャには通常、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせがあります。 コンポーネントの選択は、ビジネスの要件と予算によって異なります。 たとえば、ソフトウェアコンポーネントのみを使用する企業もあれば、クラウドコンピューティングのハードウェアコンポーネントをより多く使用する企業もあります。

クラウドコンピューティングネットワークのフロントエンドセクションとバックエンドセクションに少し慣れてきたので、両方について詳しく説明しましょう。

クラウドコンピューティングのフロントエンドコンポーネント

クラウドコンピューティングサービスのフロントエンドは、ユーザーが操作するすべてのコンポーネントで構成されています。 これは、ユーザーインターフェイスを構成する複数のサブコンポーネントのコレクションであり、ユーザーがクラウドコンピューティングサービスに接続する方法の重要な部分です。 クラウドコンピューティングネットワークのフロントエンドに含まれるコンポーネントには、Webブラウザー、ローカルネットワーク、およびWebアプリケーションがあります。

フロントエンドの主要コンポーネントは次のとおりです。

ユーザーインターフェース

ユーザーインターフェイスは、ユーザーがクラウド上でタスクを実行するために使用するすべてのもので構成されています。 Gmail、YouTube Studio、Googleドキュメントは、クラウドソリューションのユーザーインターフェースの注目すべき例です。

ソフトウェア

ユーザー側で実行されるソフトウェアは、フロントエンドの重要な部分です。 これは、ユーザーがクラウドネットワークとどの程度うまく対話できるかを決定し、ネットワークのユーザーエクスペリエンスに大きな影響を与えます。 通常、ブラウザまたはクライアント側のアプリケーションで構成されます。

クライアントネットワークまたはデバイス

クライアントネットワークまたはデバイスは、ユーザーがクラウドコンピューティングサービスにアクセスするために使用するハードウェアです。 PCまたはその他の入力デバイスにすることができます。 このデバイスは、必ずしも高度なコンピューティング能力を備えている必要はありません。これは、クラウドサービスの最大の利点の1つです。 クラウドは重い負荷とプロセスを処理します。

クラウドコンピューティングのバックエンドコンポーネント

クラウドコンピューティングネットワークのバックエンドセクションは、フロントエンドセクションをサポートし、ネットワーク全体の適切な機能を担当します。 これは、リモートサーバーに存在するストレージとハードウェアで構成されています。 クラウドサービスプロバイダーは、ネットワークのバックエンド全体を処理および制御します。

クラウドコンピューティングネットワークの主要なバックエンドコンポーネントは次のとおりです。

申し込み

アプリケーションは、バックエンドのインターフェイスを参照します。 ユーザーはアプリケーションと対話して必要なクエリを送信し、このセクションはクライアントの要件と要求を処理します。

サービス

このサービスは、クラウドコンピューティングネットワークのバックエンドにユーティリティを追加します。 システムで実行されているすべてのタスクを処理します。 その例のいくつかは、ストレージ、開発環境、およびWebサービスです。 このサービスはクラウドランタイムで複数のタスクを実行できるため、バックエンドの重要なコンポーネントです。 それが建築全体の心臓部であると言えます。

クラウドランタイム

これは、クラウドサービスが実行される概念です。 仮想化などのテクノロジーが実行されるのはクラウドオペレーティングシステムと言えます。 仮想化により、クラウドは同じサーバー上に複数のランタイムを持つことができます。 仮想化により、クラウドシステムは同じハードウェア上で複数のソフトウェアマシンを実行できます。 これは、サーバー、アプリ、ネットワーク、およびストレージの仮想表現です。 著名な仮想化ソリューションには、Oracle VMforx86およびOracleVirtualBoxが含まれます。

保管所

ストレージは、すべてのデータが存在するクラウド内のセクションです。 すべてのクラウドサービスプロバイダーは、異なるストレージを提供しています。 ストレージの例としては、ハードドライブ、ソリッドステートドライブ、IntelOptaneDCパーシステントストレージなどがあります。 サービスのハードドライブは、クラウドバックエンドのストレージを構成します。 クラウドコンピューティングネットワークでは、ソフトウェアは、サービスを実行するためのクラウドのOSの要件に従ってドライブを分割します。

インフラストラクチャー

クラウドコンピューティングアーキテクチャのインフラストラクチャは、オペレーションを実行するエンジンであると言えます。 グラフィックスプロセッシングユニット（GPU）、CPU、アクセラレータカード、マザーボード、ネットワークカード、およびその他の関連コンポーネントで構成されています。 インフラストラクチャは、ユーザーのクラウドコンピューティングの要件とワークロードによって異なります。

管理

クラウドコンピューティングネットワークの管理は、リソースをタスクに割り当てます。 クラウドソリューションがスムーズかつ効率的に実行されることを保証します。 管理の別名はミドルウェアであり、クラウドコンピューティングアーキテクチャのフロントエンドコンポーネントとバックエンドコンポーネントの間を調整します。

安全

最後に、クラウドコンピューティングソリューションのセキュリティ実装があります。 通常、データの損失を防ぐために定期的なストレージバックアップで構成されます。 同様に、問題に迅速に取り組むためのデバッグプロセスがあります。 仮想ファイアウォールは、不要なパーティがクラウドネットワークに干渉してそのデータにアクセスするのを防ぐために、クラウドコンピューティングソリューションにとっても不可欠です。

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最終的な考え

ご覧のとおり、クラウドコンピューティングアーキテクチャは非常に簡単に理解できます。 非常に特殊なコンポーネントがあり、それぞれが1つの特定の責任を処理します。

モバイルコンピューティングのアーキテクチャを理解することで、クラウドコンピューティングシステムの仕組みを簡単に理解できます。 それでも、クラウドコンピューティングについて詳しく知りたい場合、またはクラウドコンピューティングの専門家になりたい場合は、クラウドコンピューティングのコースを受講することをお勧めします。

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